باحثون بجامعة «يوتا» يطورون عدسات رقيقة مسطحة

تتمتع الهواتف النقالة بكاميرات مذهلة تنتج صورًا رائعة، وعيبها الوحيد هو السماكة الكبيرة للعدسة الخلفية التي تظهر على شكل نتوءٍ قبيح.

وفي هذا الإطار؛ طور باحثون في الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسبات من جامعة يوتا الأمريكية نوعًا جديدًا من العدسات البصرية، أرق وأخف وزنًا بكثير من عدسات الكاميرا التقليدية، فضلًا عن قدرتها على التصوير الليلي، ما يشكل أملًا كبيرًا لتخليص الهواتف النقالة من نتوء الكاميرا.

ويحمل الابتكار الجديد أهمية كبيرة لاستخدامها في الطائرات ذاتية القيادة وكاميرات الرؤية الليلية للجنود، وفي حين تبلغ سماكة العدسات التقليدية لكاميرات الهواتف النقالة بضعة ميليمترات، لا تتجاوز سماكة العدسات الجديدة سوى بضعة ميكرونات، أي إنها أرق بألف مرة من العدسات العادية.

وقال راجيش مينون، البروفيسور في الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسبات في جامعة يوتا، إن «عدساتنا أخف وزنًا بمئة مرة، وأرق سماكةً بألف مرة، وذات أداءٍ يضاهي في جودته العدسات التقليدية».

ونشرت مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم الأمريكية، نتائج الدراسة، مبينة أن العدسة المحدبة التقليدية تلتقط الضوء المنعكس عن جسمٍ ما وتحنيه قبل أن يصل في النهاية إلى حساس الكاميرا الذي يشكل الصورة الرقمية، إلا أن العدسة الجديدة مكونة من بُنى مجهرية يحني كل منها الضوء في الاتجاه الصحيح نحو الحساس.

وطور الفريق لإنتاج الكاميرا الجديدة عملية تصنيع بنوع بوليمر جديد، فضلًا عن ابتكار خوارزميات لحساب هندسة هذه البنى المجهرية؛ وقال مينون: «كي تفهم ما طورناه انظر إلى هذه البنى المجهرية على أنها بكسلات صغيرة جدًا لعدسة، وليس كل جزء منها عدسة مستقلة، بل تعمل مجتمعة لتكون عدسة واحدة».

والنتيجة النهائية هي عدسة مسطحة بدلًا من المنحنية، وأرق بـ20 مرة من شعرة الإنسان، مع إمكانية إضافية لاستخدامها في التصوير الحراري لرؤية الأشياء في الظلام.

وتتيح العدسات الجديدة إضافة لصنع كاميرات الهواتف النقالة دون أي نتوء، القدرة على التصوير الحراري بهدف البحث عن الأثر الحراري، إلا أن التقنية قد توظف بشكل مباشر في الطائرات الخفيفة ذاتية القيادة لتمكنها من الطيران فترة أطول في المهام الليلية، أو لرسم خرائط حرائق الغابات، أو في البحث عن ضحايا الكوارث الطبيعية، وتمكن الجنود في الميدان من حمل كاميرات رؤية ليلية أخف بكثير لفترات أطول.

ويرى مينون أن تكلفة إنتاج العدسة الجديدة ستكون أرخص لإمكانية تصنيعها من البلاستيك بدلًا من الزجاج.